Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее распространенными среди них являются карбонаты, силикаты, окислы и вторичные сульфиды. Последние, точно так же
как и сульфаты меди, являясь промежуточными, неустойчивыми соединениями, тем не менее задерживают общий ход окисления медных месторождений и нередко встречаются в заметных количествах. Общая схема изменения сульфидов меди в условиях зоны окисления на примере халькопирита может быть представлена следующим образом:
Главными типоморфными минералами меди в зоне окисления являются: малахит Cu2(OH)2]CO3, азурит Cu3(OH)2[CO3]2, куприт Cu2O, тенорит ІСиО, халькантит CuSO4- 5H2O, брошаитит Cu4SO4(OH)6, халькозин Cu21S, хризоколла CuSiO3-ZzH2O и самородная медь.
По халькопириту и другим сульфидам меди в зоне окисления нередко развиваются индикаторные текстуры лимонита, изученные и описанные Р. 'Блэнчердом и П. Босуэллом.
Отличительной чертой верхних частей меднорудных залежей является обычно отчетливо проявленная зональность их строения. Такая классическая вторичная зональность свойственна почти исключительно медным месторождениям и практически отсутствует или проявляется лишь частично в месторождениях других металлов. Для верхних частей медных месторождений типично развитие следующих зон, постепенно сменяющих друг друга по направлению от выхода рудных тел «а поверхности в глубину до границы с первичной рудой (рис. 235).
Рис. 235. Вторичные зоны в верхней окисленной части меднорудного месторождения. / — подзона окисленных руд; 2 — подзона выщелоченных руд; 5 —зона вторичного сульфидного обогащения; 4 — зона первичных сульфидных руд. / — кривая содержания меди в колчеданном месторождении; // — кривая содержания меди в прожилково-вкрапленном месторождении
выносится
халькопирит-->¦ халькантит-->-
CuFeS2 CuSO4 -5 H2O
самородная медь вторичные сульфиды меди окислы меди карбонаты меди силикаты меди
У поверхности располагается зона окисленных руд, представленная для сплошных колчеданных месторождений «железной шляпой», а для вкрапленных месторождений — разнообразными окисными производными меда и сопровождающих ее металлов. Ниже располагается зона выщелоченных руд, в колчеданных месторождениях нередко сложенная сыпучим материалом (пиритные, кварцевые и баритовые сыпучки), а во вкрапленных месторождениях характеризующаяся резким уменьшением числа окисных производных меди. Еще ниже следует зона вторичных сульфидных руд, состоящих главным образом из смеси первичных рудообразующих минералов и обогащающих их халькозина и ковеллина. На глубину эти руды .постепенно переходят в руды первичной зоны. Мощность трех верхних зон зависит от общей глубины измененной части рудных тел, которую они обычно делят приблизительно на три равные части. Границы между ними бывают то более или менее отчетливы, как, например, на Коунраде в Казахской ССР, то очень прихотливы, как, .например, на Алмалыке в Узбекской ССР.
Никель. Сульфиды и арсениды никеля, являющиеся главными минералами первичных руд этого металла, неустойчивы в условиях зоны окисления. Сложные сульфиды никеля, как, например, пентлан-дит (Fe, Ni)9S8 (Fe, Ni)9-S8. в обстановке жаркого климата переходят в смесь пирита и виолорита FeNi2S4, при дальнейшем окислении которой образуются «железная шляпа» и зона вторичного обогащения с такови-том (гидрокарбонат никеля и алюминия) (Е. Никел и др.)- Простые сульфиды никеля, например миллерит NiS, в этих условиях непосредственно заменяются легкорастворимым сульфатом, который может быть в значительной степени или полностью вынесен грунтовыми водами из верхней, окисленной части рудных тел. В этом случае никель может быть задержан в окисленной части рудных тел при наличии в их составе мышьяка, который создает условия для фиксации этого металла в форме труднорастворимых арсениатов. Арсениды никеля, такие как герсдорфит, хлоантит, никелин и др., в процессе окисления заменяются в конце концов также арсениатами. При сравнительно низкой кислотности вод, омывающих арсениаты, они долго сохраняются в верхних частях рудных тел. Общая схема окисления сульфидов никеля на примере миллерита:
/ выносится
миллерит--* моренозит--> аннабергит Ni3 ,(As04)2 • 8 H2O.
NiS NiSO4 • 7 H2O (при наличии мышьяка)
Общая схема окисления арсенидов никеля на примере хлоа.нтита:
хлоантит-->> аннабергит
NiAs2 Ni3 (AsO4V 8H2O.
Главный типоморфный минерал никеля в зоне окисления — аннабергит. В условиях холодного полярного климата сульфиды никеля практически не окисляются.
Кобальт. Кобальт в зоне окисления ведет себя подобно никелю. Сульфиды кобальта, такие, например, как линнеит Co3S4, заменяются легкорастворимыми сульфатными соединениями, и кобальт может быть вынесен за пределы зоны окисления и рассеян, если он не будет задержан в форме арсениатов при наличии мышьяка в составе кобальтовых руд. Из арсенидов кобальта, таких как кобальтин, шмаль-тин, саффлорит и другие, мышьяк выносится интенсивнее кобальта (и никеля), чем из сульфидов, но кобальт все же связывает часть мышьяка, переходит в арсениаты и фиксируется в зоне окисления в виде эритрина. Дальнейшее окисление эритрина приводит к образованию гетерогенита со значительным выщелачиванием кобальта из
